Nguồn dòng điện (IT) có thể được coi là một thiết bị điện tử cung cấp dòng điện cho mạch ngoài, không phụ thuộc vào điện áp trên các phần tử mạch và trên chính nó.
Một tính chất đặc biệt của CNTT là nội trở lớn (lý tưởng là lớn vô hạn) Rext. Tại sao vậy?
Hãy tưởng tượng rằng chúng ta muốn chuyển 100% công suất từ nguồn điện sang tải. Đó là sự chuyển giao năng lượng.
Để truyền 100% công suất từ nguồn đến tải, cần phân phối điện trở trong mạch để tải nhận công suất này. Quá trình này được gọi là quá trình phân tách hiện tại.
Hiện tại luôn đi con đường ngắn nhất, chọn con đường ít lực cản nhất. Do đó, trong trường hợp của chúng ta, chúng ta phải tổ chức nguồn và tải sao cho nguồn thứ nhất có điện trở cao hơn nhiều so với nguồn thứ hai.
Điều này để đảm bảo rằng dòng điện chạy từ nguồn đến tải. Đó là lý do tại sao chúng ta sử dụng trong ví dụ này một nguồn dòng điện lý tưởng có nội trở vô hạn. Điều này đảm bảo rằng dòng điện chạy từ CNTT dọc theo đường ngắn nhất, tức là qua tải.
VìRextcủa nguồn lớn vô hạn, dòng ra từ nó sẽ không thay đổi (mặc dù giá trị của điện trở tải có thay đổi). Dòng điện sẽ luôn có xu hướng chạy qua điện trở vô hạn của IT về phía tải có điện trở tương đối thấp. Điều này cho thấy đồ thị dòng điện đầu ra của một nguồn lý tưởng.
Với nội trở IT lớn vô hạn, bất kỳ thay đổi nào trong giá trị điện trở tải đều không ảnh hưởng đến lượng dòng điện chạy trong mạch ngoài của nguồn lý tưởng.
Điện trở vô hạn chiếm ưu thế trong mạch và không cho phép dòng điện thay đổi (bất chấp sự dao động của điện trở tải).
Chúng ta hãy nhìn vào mạch nguồn lý tưởng được hiển thị bên dưới.
Vì IT có điện trở vô hạn, dòng điện chạy từ nguồn có xu hướng tìm đường có điện trở nhỏ nhất của nó, đó là tải 8Ω. Tất cả dòng điện từ nguồn hiện tại (100mA) chạy qua điện trở kéo lên 8Ω. Trường hợp lý tưởng này là một ví dụ về hiệu suất năng lượng 100%.
Bây giờ chúng ta hãy nhìn vào mạch IT thực tế (như hình bên dưới).
Nguồn này có điện trở 10 MΩ, đủ cao để cung cấp dòng điện rất gần với 100 mA đầy đủ của nguồn, tuy nhiên trong trường hợp này, CNTT sẽ không cung cấp 100% công suất của nó.
Điều này là do nộiđiện trở của nguồn sẽ lấy một phần dòng điện, dẫn đến một lượng rò rỉ nhất định.
Nó có thể được tính toán bằng cách sử dụng một mức phân chia cụ thể.
Nguồn cung cấp 100 mA. Dòng điện này sau đó được chia sẻ giữa nguồn 10 MΩ và tải 8Ω.
Với một phép tính đơn giản, bạn có thể xác định phần nào của dòng điện chạy qua điện trở tải 8Ω
I=100mA -100mA (8x10-6MΩ / 10MΩ)=99,99mA.
Mặc dù các nguồn hiện tại lý tưởng về mặt vật lý không tồn tại, nhưng chúng đóng vai trò như một mô hình để xây dựng các CNTT thực sự gần với các đặc điểm của chúng.
Trong thực tế, nhiều loại nguồn dòng được sử dụng, khác nhau về các giải pháp mạch. IT đơn giản nhất có thể là một mạch nguồn điện áp với một điện trở được kết nối với nó. Tùy chọn này được gọi là điện trở.
Một nguồn dòng điện chất lượng rất tốt có thể được xây dựng trên một bóng bán dẫn. Ngoài ra còn có một nguồn dòng FET thương mại giá rẻ, chỉ là một FET có đường giao nhau p-n và cổng kết nối với nguồn.
